JP2010020892A - ホログラフィック情報記録/再生装置及び方法 - Google Patents
ホログラフィック情報記録/再生装置及び方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010020892A JP2010020892A JP2009162074A JP2009162074A JP2010020892A JP 2010020892 A JP2010020892 A JP 2010020892A JP 2009162074 A JP2009162074 A JP 2009162074A JP 2009162074 A JP2009162074 A JP 2009162074A JP 2010020892 A JP2010020892 A JP 2010020892A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- recording
- light
- information recording
- holographic information
- numerical aperture
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/083—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers relative to record carriers storing information in the form of optical interference patterns, e.g. holograms
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1365—Separate or integrated refractive elements, e.g. wave plates
- G11B7/1369—Active plates, e.g. liquid crystal panels or electrostrictive elements
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1372—Lenses
- G11B7/1374—Objective lenses
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1372—Lenses
- G11B7/1378—Separate aberration correction lenses; Cylindrical lenses to generate astigmatism; Beam expanders
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/139—Numerical aperture control means
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1372—Lenses
- G11B2007/13727—Compound lenses, i.e. two or more lenses co-operating to perform a function, e.g. compound objective lens including a solid immersion lens, positive and negative lenses either bonded together or with adjustable spacing
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/004—Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
- G11B7/0065—Recording, reproducing or erasing by using optical interference patterns, e.g. holograms
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Optical Head (AREA)
- Holo Graphy (AREA)
Abstract
【課題】 ホログラフィック情報記録/再生装置及び方法を提供する。
【解決手段】 ホログラフィック情報記録媒体に光を照射し、照射された光を受光する光ピックアップを備えたホログラフィック情報記録/再生装置であって、光ピックアップは、記録時の開口数が再生時の開口数より低い集束光学系を持つホログラフィック情報記録/再生装置。
【選択図】 図1
【解決手段】 ホログラフィック情報記録媒体に光を照射し、照射された光を受光する光ピックアップを備えたホログラフィック情報記録/再生装置であって、光ピックアップは、記録時の開口数が再生時の開口数より低い集束光学系を持つホログラフィック情報記録/再生装置。
【選択図】 図1
Description
本発明は、ホログラフィック情報記録/再生装置及び方法に関する。
最近、ホログラムを利用した情報記録技術が注目されている。ホログラムを利用した情報記録法は、情報を光学干渉紋形態で光に鋭敏な無機質結晶あるいはポリマー材料に保存することである。光学干渉紋は、干渉性を有する二つのレーザービームを利用して形成する。すなわち、経路の異なる参照光と信号光とが互いに干渉して形成される干渉紋が、感光性情報記録媒体に化学的あるいは物理的変化を起こして記録される。このように記録された干渉パターンから情報を再生するためには、記録する時の参照光と類似した光が情報記録媒体に記録された干渉パターンに照射される。これは、干渉パターンによる回折を起こし、これにより信号光が復元されつつ情報が再生される。
このようなホログラム情報記録技術は、ボリュームホログラフィを利用してページ単位で記録/再生するボリュームホログラフィ方式と、マイクロホログラフィを利用して単一ビットで記録/再生するマイクロホログラフィ方式とがある。ボリュームホログラフィ方式は、大規模の情報を同時に処理するという長所があるが、光学系が非常に精密に調整されねばならないため、一般消費者向けの情報記録装置に商用化し難いという問題点がある。
一方、マイクロホログラフィ方式は、二つの集光された光を焦点で干渉させて微細な干渉紋を形成し、これらの干渉紋を情報記録媒体の平面上で移動させて複数を記録して記録層を形成し、これらの記録層を情報記録媒体の深さ方向に重ねて複数層で形成することによって、情報記録媒体上に情報を3次元で記録する方式である。
このようなマイクロホログラフィ方式において、再生時の信号品質は記録されたホログラムの回折効率によって大きく左右される。一方、ホログラムの回折効率は、ホログラムが記録された干渉紋を形成する情報記録媒体の屈折率差と、記録されたホログラムの厚さとによって決定される。回折効率が低い場合、ホログラムの回折効率は情報記録媒体の屈折率差が大きいほど大きくなり、記録されたホログラムの厚さが大きいほど大きくなる。
ところが、記録されたホログラムの厚さは、光ピックアップ集束光学系の開口数(Numerical Aperture;NA)の自乗に反比例するので、記録容量を増加させるために開口数を増加させれば、記録されたホログラムの厚さが薄くなり、その結果、反射率が幾何級数的に小さくなるという問題点がある。すなわち、記録容量の増加のために集束光学系の開口数を増加させれば、記録されるホログラムの回折効率が減少し、このように低い記録マークの回折効率は、情報記録媒体の再生時に十分な信号品質を得難くする問題がある。これらの問題は、回折限界という光学的な最小化限界より小さなマークを記録するために、閾値反応を持つ情報記録媒体を使用する場合、記録されるホログラムの回折効率が低くなって信号品質の低下問題がさらに大きくなりうる。
本発明は、ホログラフィック情報記録媒体内の情報が記録された記録マークでの反射率を高めることができるホログラフィック情報記録/再生装置及び方法を提供しようとするものである。
本発明の一実施形態によるホログラフィック情報記録/再生装置は、ホログラフィック情報記録媒体に光を照射し、照射された光を受光する光ピックアップを備えた装置であって、前記光ピックアップは、記録時の開口数が再生時の開口数より低い集束光学系を持つことを特徴とする。
前記集束光学系は、記録時の開口数をNA1、再生時の開口数をNA2とする時、下記の数式を満たす。
1/4≦NA1/NA2<1
前記集束光学系は、対物レンズと、前記対物レンズに入射される光の直径を調節できるように、開口のサイズが可変される開口可変素子と、を備える。
前記集束光学系は、対物レンズと、前記対物レンズに入射される光の直径を調節できるように、開口のサイズが可変される開口可変素子と、を備える。
前記集束光学系は、対物レンズと、前記対物レンズに入射される光の直径が調節されるように倍率が調節されるビーム拡張器と、を備える。
前記集束光学系は、対物レンズと、入射される光の直径を能動的に調節できる能動型液晶素子と、を備える。
前記集束光学系は、記録用開口を持つ記録用光学部材と、前記記録用光学部材の開口数より大きい開口数を持つ再生用光学部材と、を備え、記録及び再生時に前記記録用光学部材と前記再生用光学部材とを選択的に利用する。
前記集束光学系は、記録時に、参照光の光路を前記記録用光学部材に向かわせ、再生時に、参照光の光路を前記再生用光学部材に向かわせる光路変換部材をさらに備える。
前記記録用光学部材は記録用対物レンズであり、前記再生用光学部材は再生用対物レンズである。
ホログラフィック情報記録媒体の記録層は、閾値反応を持つ光反応性媒質で形成され、記録時に照射される信号光及び参照光の光強度はそのスポットの中心部で前記光反応性媒質の閾値より大きい値を持つことができる。
前記光ピックアップは、記録時にホログラフィック情報記録媒体の両面にそれぞれ信号光と参照光とを照射する第1及び第2集束光学系を備え、このとき、第2集束光学系は、記録時の開口数が再生時の開口数より低い。
前記光ピックアップは、記録時にホログラフィック情報記録媒体の断面に信号光と参照光とを照射する。
ホログラフィック情報記録媒体に照射される参照光及び信号光の焦点深度をそれぞれ制御する第1及び第2焦点制御ユニットをさらに備え、複数層で情報を記録する。
前記干渉紋で記録される情報は、単一ビットで記録できる。
本発明の他の実施形態によるホログラフィック情報記録/再生方法は、ホログラフィック情報記録媒体に情報を記録し、記録された情報を再生する方法であって、記録時に低い開口数を持つ集束光学系を利用して情報を記録し、再生時に高い開口数を持つ集束光学系を利用して情報を読み込むことを特徴とする。
本発明の実施形態によるホログラフィック情報記録/再生装置及び方法は、記録時にホログラムの回折効率が低くなることを抑えて、再生時にホログラフィック情報記録媒体内の情報が記録された記録マークでの反射率を高めることができる。
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。しかし、以下で例示される実施形態は本発明の範囲を限定するものではなく、本発明を当業者に十分に説明するために提供されるものである。以下の図面で同じ参照符号は同じ構成要素を示し、図面上で各構成要素の大きさは、説明の明瞭性と便宜のために誇張されている。
図1は、本発明の一実施形態によるホログラフィック情報記録/再生装置の光学的構成を概略的に示す図である。図1を参照するに、本実施形態のホログラフィック情報記録/再生装置は、両面に光が照射されるホログラフィック情報記録媒体190に情報を記録し、記録された情報を再生する装置であって、ホログラフィック情報記録媒体190に光を照射し、照射された光を受光する光ピックアップ100と回路部(図示せず)とを備える。
光ピックアップ100は、光を放出する光源110と、光源110から放出された光を信号光L1及び参照光L2に分岐させる光路分離素子130と、前記信号光L1をホログラフィック情報記録媒体190に集束させる第1対物レンズ160と、前記参照光L2をホログラフィック情報記録媒体190に集束させる第2対物レンズ170と、第2対物レンズ170の開口を調節する開口可変素子173と、ホログラフィック情報記録媒体190に反射された再生光L2r´を検出する光検出器180とを備える。また、光ピックアップ100は、焦点位置を可変させる第1及び第2焦点可変ユニット150、153をさらに備えることができる。その他に光ピックアップ100は、光源110から放出された光を平行光にするコリメートレンズ120と、光路を適切に折り曲げる第1ないし第3反射部材132、134、136とをさらに備えることができる。さらに、光ピックアップ100には、サーボ実行のためのサーボ光学系(図示せず)がさらに設けられうる。
光源110と光路分離素子130とは、記録/再生用光を放出する光源部をなす。
光源110として、例えば、青色光の半導体レーザーダイオードが採用できる。
コリメートレンズ120は、光源110から放出された記録/再生用光Lを平行光に整形するものであって、本実施形態では、光源110と偏光変換素子125との間に介在された例が説明されているが、設置される位置はこれに限定されるものではない。例えば、コリメートレンズ120は、偏光変換素子125と光路分離素子130との間またはそれ以外の光路上に配されうる。
光源110として採用される半導体レーザーダイオードは、通例的に一偏光成分のレーザー光を主に放出するので、この場合、光源110と光路分離素子130との間には偏光変換素子125が設けられうる。
偏光変換素子125は、例えば、1/2波長板や1/4波長板のような波長板が採用できる。たとえば、偏光変換素子125として1/2波長板が採用される場合、入射される所定線偏光の光は1/2波長板を通過しつつ偏光方向が回転して、互いに直交する二つの線偏光成分、すなわち、S偏光成分とP偏光成分とを持つ光に変換できる。偏光変換素子125として1/4波長板が採用される場合、入射される所定線偏光の光は円偏光の光に偏光変換される。このような円偏光の光は、互いに直交する二つの線偏光の偏光成分に分解できる。このように偏光変換素子125を経由した光のS偏光成分とP偏光分とは、記録時にそれぞれ信号光L1と参照光L2とに対応する。
偏光変換素子125は、記録動作中には偏光変換機能を行って再生動作中には偏光変換機能を行わない能動型でありうる。このように偏光変換素子125として能動型素子を使用する場合、再生時に光源110から放出される光の全部を再生光として使用できる。
本実施形態のホログラフィック情報記録/再生装置は、信号光L1と参照光L2との干渉により形成される干渉紋が各焦点ごとに単一ビットの情報を含んでいるマイクロホログラフィ方式で、光源110から放出される光は1ビットずつ変調されうる。したがって、前記信号光L1や参照光L2はいずれも記録情報を含んでいるので、記録過程において本質的に差はなく、その用語も互いに入れ替わりうる。便宜のため、ホログラフィック情報記録媒体190に入射される再生光L2i´の経路を共通の光路とする光を参照光L2で表示することにする。
光路分離素子130は、互いに直交する二つの偏光成分を分岐させて、各偏光成分の光が別個の光路に沿ってホログラフィック情報記録媒体190に照射されるようにする。光路分離素子130としては、偏光方向によって光の透過と反射とが変わる偏光ビームスプリッタが採用されうる。例えば、光路分離素子130は、入射されるP偏光の光はそのまま透過させ、入射されるS偏光の光は反射させることができる。光路分離素子130は、再生時にホログラフィック情報記録媒体190に入射される再生光L2i´と、ホログラフィック情報記録媒体190に反射される再生光L2r´とを分離する機能も行う。
光検出器180は光路分離素子130の一側に配され、光路分離素子130で分岐された再生光L2r´を検出する。
光路分離素子130で分岐された信号光L1と参照光L2とは、集束光学系を経てホログラフィック情報記録媒体190に入射される。本実施形態のホログラフィック情報記録媒体190は、両面から信号光L1と参照光L2とが照射される透過型媒体であるため、集束光学系は、信号光L1を集束させる第1集束光学系と、参照光L2を集束させる第2集束光学系とに分けられうる。シャッター140、第1焦点可変ユニット150、第1及び第2反射部材132、134、第1 1/4波長板165、及び第1対物レンズ160は、信号光L1を集束させる第1集束光学系をなし、第2焦点可変ユニット153、第3反射部材136、第2
1/4波長板175、開口可変素子173及び第2対物レンズ170は、参照光L2を集束させる第2集束光学系をなす。
1/4波長板175、開口可変素子173及び第2対物レンズ170は、参照光L2を集束させる第2集束光学系をなす。
第1ないし第3反射部材132、134、136は、光学素子が適切に配されるように光路は折り曲げる光学部材であって、ミラーや全反射プリズムなどが採用される。また、これらの反射部材の数は場合によって変わり、本発明を制限しない。
シャッター140は、入射される光を透過/遮断できる光学部材であって、記録動作中には信号光L1をそのまま通過させ、再生動作中にはホログラフィック情報記録媒体190に入射されるか、ホログラフィック情報記録媒体190に反射される光を遮断できる。
第1及び第2焦点可変ユニット150、153は、信号光L1及び参照光L2のホログラフィック情報記録媒体190内の焦点位置を可変させる。たとえば、第1焦点可変ユニット150は第1及び第2リレイレンズ151、152を備え、第1リレイレンズ151は、光軸に沿って平行移動するように機構的に駆動されて、信号光L1の焦点位置を変更させるように構成できる。また、第2焦点可変ユニット153は、第3及び第4リレイレンズ154、155を備え、第3リレイレンズ154は、光軸に沿って平行移動するように駆動されて、参照光L2の焦点位置を変更させるように構成できる。このように、第1及び第2焦点可変ユニット150、153を通じて信号光L1及び参照光L2の焦点位置を可変させることによって、ホログラフィック情報記録媒体190内でホログラフィック干渉紋、すなわち、記録マークを複数層で記録させる。
第1及び第2偏光板165、175は、ホログラフィック情報記録媒体190に入射される光の偏光を線偏光から円偏光を変換させ、ホログラフィック情報記録媒体190で反射される光を円偏光から線偏光に変換させる。
開口可変素子173は、経由する光の直径を能動的に調節できる光学部材であって、たとえば、記録中には開口サイズを狭め、再生中には開口サイズを広げることができる。開口可変素子173は、例えば、二つの開口が記録時と再生時に選択的に入れ替わりうる構造であるか、カメラに使われる絞りでもありうる。開口可変素子173の開口は円形でありうる。本実施形態では、開口可変素子173が参照光L2の光路上に配されているが、信号光L1の光路上にも配されうる。これらの開口可変素子173の動作についてのさらに詳細な説明は後述する。
第1及び第2対物レンズ160、170は、それぞれ信号光L1及び参照光L2を集束させる光学部材である。後述するように第2対物レンズ170において、再生時の開口数に比べて記録時の開口数がさらに小さい。また、記録時のみに使われる第1対物レンズ160の開口数も第2対物レンズ170の記録時の開口数のように低減させることができる。第1対物レンズ160は、要求される開口数が小さくなるにつれて製造がさらに容易になり、さらに、本実施形態のホログラフィック情報記録/再生装置に使われるホログラフィック情報記録媒体190は、閾値反応を持つ光反応性物質で記録層を形成するところ、このような場合、第1対物レンズ160の光学設計を行うに当たって、開口数に許容公差を余裕のあるように確保することができる。
本実施形態のホログラフィック情報記録/再生装置の動作を説明する。
先ず記録動作を説明する。光源110は、記録しようとする情報によって変調される光Lを放出する。放出された光Lは、偏光変換素子125を経てS偏光成分とP偏光成分とを持つ光に変換され、光路分離素子130でP偏光の光とS偏光の光とに離される。説明の便宜上、S偏光の光は光路分離素子130で反射されて信号光L1になり、P偏光の光は光路分離素子130を透過して参照光L2になるとする。信号光L1は、放出された光Lから光路分離素子130で分岐されてシャッター140と、第1焦点可変ユニット150と、第1及び第2反射部材132、134とを経て第1対物レンズ160で集束されて、ホログラフィック情報記録媒体190の一面に入射される。また、前記参照光L2は、放出された光Lから光路分離素子130で分岐されて、第2焦点可変ユニット153と、第3反射部材136、第2
1/4波長板175と、開口可変素子173とを経て第2対物レンズ170に集束されて、ホログラフィック情報記録媒体190の他面に入射される。このように、ホログラフィック情報記録媒体190の両面に入射された信号光L1と参照光L2は、ホログラフィック情報記録媒体190内で焦点を結び、焦点が結ばれた位置にホログラフィック干渉紋による単位ビットの情報を込めた記録マークとして記録が残る。一方、第1及び第2焦点可変ユニット150、153によって集束される信号光L1と参照光L2との焦点は可変でき、記録層192の深さ方向に相異なる焦点位置で相異なる干渉紋を複数形成することによって、複数層の記録ができる。
先ず記録動作を説明する。光源110は、記録しようとする情報によって変調される光Lを放出する。放出された光Lは、偏光変換素子125を経てS偏光成分とP偏光成分とを持つ光に変換され、光路分離素子130でP偏光の光とS偏光の光とに離される。説明の便宜上、S偏光の光は光路分離素子130で反射されて信号光L1になり、P偏光の光は光路分離素子130を透過して参照光L2になるとする。信号光L1は、放出された光Lから光路分離素子130で分岐されてシャッター140と、第1焦点可変ユニット150と、第1及び第2反射部材132、134とを経て第1対物レンズ160で集束されて、ホログラフィック情報記録媒体190の一面に入射される。また、前記参照光L2は、放出された光Lから光路分離素子130で分岐されて、第2焦点可変ユニット153と、第3反射部材136、第2
1/4波長板175と、開口可変素子173とを経て第2対物レンズ170に集束されて、ホログラフィック情報記録媒体190の他面に入射される。このように、ホログラフィック情報記録媒体190の両面に入射された信号光L1と参照光L2は、ホログラフィック情報記録媒体190内で焦点を結び、焦点が結ばれた位置にホログラフィック干渉紋による単位ビットの情報を込めた記録マークとして記録が残る。一方、第1及び第2焦点可変ユニット150、153によって集束される信号光L1と参照光L2との焦点は可変でき、記録層192の深さ方向に相異なる焦点位置で相異なる干渉紋を複数形成することによって、複数層の記録ができる。
次いで、再生動作を説明する。光源110は変調されていない光Lを放出する。光源110自体が一線形偏光の光のみを放出するか、偏光変換素子125が能動型ならば、偏光変換素子125を経た光は一方向の線形偏光された光になる。説明の便宜上、偏光変換素子125を経た光の偏光をP偏光という。光路分離素子130を透過したP偏光の光、すなわち、再生光L2i´は、第2焦点可変ユニット153、第3反射部材136、第2
1/4波長板175及び開口可変素子173を経て、第2対物レンズ170に集束されて、ホログラフィック情報記録媒体190に入射される。このように入射された再生光L2i´は、ホログラフィック情報記録媒体190内の情報が記録された記録層で反射され、反射された再生光L2r´は再び、第2対物レンズ170、開口可変素子173、第2
1/4波長板175、第3反射部材136、第2焦点可変ユニット153を経て、光路分離素子130に入射される。この時、ホログラフィック情報記録媒体190に反射された再生光L2r´は、その偏光方向が変わり、したがって、光路分離素子130で反射されて光検出器180に入射される。
1/4波長板175及び開口可変素子173を経て、第2対物レンズ170に集束されて、ホログラフィック情報記録媒体190に入射される。このように入射された再生光L2i´は、ホログラフィック情報記録媒体190内の情報が記録された記録層で反射され、反射された再生光L2r´は再び、第2対物レンズ170、開口可変素子173、第2
1/4波長板175、第3反射部材136、第2焦点可変ユニット153を経て、光路分離素子130に入射される。この時、ホログラフィック情報記録媒体190に反射された再生光L2r´は、その偏光方向が変わり、したがって、光路分離素子130で反射されて光検出器180に入射される。
この時、開口可変素子173は、その開口サイズが記録時と再生時とで変わる。図2A及び図2Bは、それぞれ記録時と再生時との開口可変素子173の動作を示す。図2Aを参照するに、記録時開口可変素子173の開口サイズを小さくすることで、第2対物レンズ170に入射される参照光L2の直径が小さくなり、収斂光の角度θ1も小さくなる。一方、図2Bを参照するに、再生時に開口可変素子173の開口サイズを大きくすることで、第2対物レンズ170に入射される再生光L2i´の直径が大きくなり、収斂光の角度θ2も大きくなる。
第2対物レンズ170の開口数は、収斂光の角度θ1、θ2のサイン値に比例する。収斂光の角度θ1、θ2は、レンズの光軸と、対物レンズで焦点に収斂する光線のうち最外側の光線とで形成される角度である。収斂光の角度θ1、θ2は、焦点位置が同一である場合、対物レンズ170に入射される光の直径に比例する。開口可変素子173により第2対物レンズ170に入射される光の直径が調節できるので、開口可変素子173により、第2対物レンズ170の開口数が変わりうる。本実施形態は、開口可変素子173において、再生時の開口サイズを記録時の開口サイズより大きくすることで、第2対物レンズ170において記録時の開口数に比べて再生時の開口数を大きくする。第1対物レンズ160は実質的に記録時のみに使われるので、第1対物レンズ160の開口数は、第2対物レンズ170の記録時の開口数に準じて設計されうる。一方、本実施形態は、開口可変素子173が参照光L2の光路にある場合を例として説明しているが、開口可変素子173が信号光L1の光路にあってもよい。開口可変素子173が信号光L1の光路にあるとしても、記録時に形成される記録マークMの焦点深度は、開口可変素子173が参照光L2の光路にある場合と実質的に同一であり、その結果、回折効率が向上するという点も同一である。
図3A及び図3Bは、それぞれ記録時と再生時とのホログラフィック情報記録媒体190に記録マークMが形成されることを示す。本実施形態に適用されるホログラフィック情報記録媒体190は、ホログラム干渉紋が記録されうる光反応性物質で形成される記録層192と、記録層192を支持して保護する透明なカバー層191、193とを備える両面照射型媒体である。カバー層191、193と記録層192との間には、サーボ情報が入っているサーボ層(図示せず)がさらに設けられうる。
図3Aを参照するに、記録時にホログラフィック情報記録媒体190の記録層192には、信号光L1と参照光L2との干渉によりホログラム干渉紋、すなわち、記録マークMが形成されるということが分かる。一方、図3Bを参照するに、再生時にホログラフィック情報記録媒体190の記録層192に再生光L2i´を照射することによって、記録された記録マークMを読み取る。
一方、再生時の信号品質は、ホログラフィック情報記録媒体190の記録層(図3Aの192)に形成された記録マークMの回折効率と関連する。一般的に回折効率が高いほど再生時の信号品質は高くなる。現在記録層192として使われる光反応性物質のように回折効率が低い場合、回折効率は近似的に下記の式(1)で表現できる。
このために本実施形態は、光ピックアップ集束光学系において記録時の開口数を再生時の開口数に比べて小さくすることで、回折効率が低くなることを抑制する一方、閾値反応を持つ光反応性物質でホログラフィック情報記録媒体190の記録層192を形成することによって、記録密度を維持させる。
閾値反応を持つ光反応性物質は、所定の光強度以上の光に対しては反応をし、それ以下の光強度に対しては反応しない非線形特性を持つ物質をいう。このような閾値反応を持つ光反応性物質は当該分野で周知であるので、詳細な説明は省略する。
図5は、このような閾値反応を持つ光反応性物質に対する記録マークの形成を説明する。図5を参照するに、記録層192内への焦点に結ばれる光は、一般的にそのスポットの中心部は光強度が高くてスポットの周辺部は光強度が低い分布、例えば、ガウス分布の光強度プロファイルを持つ。この時、光強度が高いスポットの中心部のみ閾値反応を持つ光反応性物質が要求する閾値を満たすならば、結果的にスポット中心部のみ記録マークを形成するのに寄与する。一方、再生過程は、このような閾値反応と関係なく行われる。すなわち、再生過程において、ホログラフィック情報記録媒体190に照射される再生光L2i´は、閾値反応がおきる光強度以下の強度を持つ。この時に照射される再生光L2i´の回折限界を考慮すれば、記録時に形成される記録マークは回折限界のスポット直径、λ/2NAと同一またはそれより大きく形成できる。
前述したように閾値反応を持つ光反応性物質の場合、所定閾値より大きい光強度を持つスポットの中心部のみ記録マークを形成するのに寄与するので、記録時に照射される信号光や参照光のスポット自体の大きさは、記録しようとする記録マークより大きい。言い換えれば、記録時に照射される光のスポットサイズは再生時に照射される光のスポットサイズより大きい。光のスポットサイズを規定する対物レンズの回折限界は開口数に反比例するので、対物レンズの記録時の開口数は対物レンズの再生時の開口数より小さい。
前述した式(1)から分かるように、ホログラムの回折効率は、ホログラムの厚さdの自乗に比例し、ホログラムの厚さdは、記録される光の焦点深度の2倍程度に該当する値を表す。ところが、本実施形態のように閾値反応を持つ光反応性物質を利用する場合、記録マークMの焦点深度dはD/NA1に比例する。この時、Dは、記録マークMの直径を表し、NA1は、第2対物レンズ170の記録時の開口数を表す。記録マークMの直径Dは、第2対物レンズ170の記録時の開口数と関係なく、再生光の回折限界を考慮して設定される。すなわち、記録マークMの直径Dは1/NA2に比例する。この時、NA2は、第2対物レンズ170の再生時の開口数を表す。この結果、記録マークMの焦点深度dは下記の式(2)で与えられうる。
1/4≦NA1/NA2<1 (4)
これらの集束光学系の記録時の開口数は記録マークMの焦点深度と関連し、これは、ホログラム情報記録媒体190の記録層192を形成する光反応性物質の閾値や照射される光の光強度によって多少変わりうる。
これらの集束光学系の記録時の開口数は記録マークMの焦点深度と関連し、これは、ホログラム情報記録媒体190の記録層192を形成する光反応性物質の閾値や照射される光の光強度によって多少変わりうる。
図6は、本実施形態のホログラフィック情報記録/再生装置の回折効率向上を示す図である。図6を参照するに、第2対物レンズ170の開口数が記録時/再生時とも同じ場合に備えて、回折効率が、記録時の開口数が再生時の開口数に比べて1/3である場合に9倍上昇し、記録時の開口数が再生時の開口数に比べて1/5である場合に25倍上昇することを示す。このような回折効率の増加は、直ちに記録マークMでの反射率の上昇を意味するので、本実施形態は、同じ記録密度を持つ場合において再生時の信号品質の向上を期待することができる。すなわち、本実施形態は、集束光学系の再生時の開口数が従来のホログラフィック情報記録/再生装置の集束光学系の開口数と同じであり、この場合、従来のホログラフィック情報記録/再生装置で期待される記録密度をそのまま維持しつつ、記録マークMでの反射率を高めることができる。
図7は、本発明の他の実施形態によるホログラフィック情報記録/再生装置の光学的構成を概略的に示す図であり、図8A及び図8Bは、図7のホログラフィック情報記録/再生装置の動作を説明する図である。
図7を参照するに、本実施形態のホログラフィック情報記録/再生装置は、ホログラフィック情報記録媒体190に情報を記録し、かつ記録された情報を再生する装置であって、集束光学系の開口数を調節する手段であるビーム拡張器156を除外した残りの光学的構成は、図1ないし図6を参照して前述した実施形態と実質的に同一である。前述した実施形態と同じ参照番号は同じ構成要素を表し、説明は省略する。
本実施形態の光ピックアップ101は、第2対物レンズ170の開口数を調節するために、前述した実施形態の開口可変素子173(図1)の代わりに、ビーム拡張器156を採用する。ビーム拡張器156は、複数のリレイレンズ157、158、159を備える。ビーム拡張器156は、参照光L2や再生光L2i´の倍率を調節してそのビーム直径を調節できる。したがって、ビーム拡張器156は、前述した実施形態の第2焦点制御ユニット156を代替して、参照光L2や再生光L2i´の焦点位置を制御することもできる。第1対物レンズ160は実質的に記録時のみに利用されるので、第1対物レンズ160の開口数は、第2対物レンズ170の記録時の開口数と同じくなるように設計されうる。
図8A及び図8Bを参照するに、ビーム拡張器156は、第1ないし第3リレイレンズ157、158、159を備え、たとえば、第2リレイレンズ158の位置をA方向に可変させることによって、ビーム拡張器156を経由する光の直径を調節できる。ビーム拡張器156は、記録時、経由する光の直径を相対的に小さくするので、再生時に経由する光の直径を相対的に大きくできる。前述するように、第2対物レンズ170に入射される光の直径が変われば、第2対物レンズ170の開口数が変わる。すなわち、第2対物レンズ170は、記録時の開口数が再生時の開口数より小さくなることができる。この場合、図6を参照して前述したように回折効率が高まり、再生時の信号品質の向上を期待することができる。
図9は、本発明のさらに他の実施形態によるホログラフィック情報記録/再生装置の光学的構成を概略的に示す図であり、図10A及び図10Bは、図9のホログラフィック情報記録/再生装置の動作を説明する図である。図9を参照するに、本実施形態のホログラフィック情報記録/再生装置は、ホログラフィック情報記録媒体190に情報を記録し、かつ記録された情報を再生する装置であって、集束光学系の開口数を調節する手段である液晶レンズ174を除外した残りの光学的構成は、図1ないし図6を参照して前述した実施形態と実質的に同一である。前述した実施形態と同じ参照番号は同じ構成要素を表し、説明は省略する。
本実施形態の光ピックアップ102は、第2対物レンズ170の開口数を調節するために、前述した実施形態の開口可変素子173(図1)やビーム拡張器156(図7)の代わりに、液晶レンズ174を採用する。液晶レンズ174は、透明な1対の電極を介した液晶層を備える構成を持つことができ、電極に電圧が印加されることによって、液晶層内の液晶分子が整列されつつ屈折率が変わる構成を持つ。液晶レンズ174は、第2対物レンズ170に隣接して配され、たとえば、第2
1/4波長板175と第2対物レンズ170との間に配されうる。液晶レンズ174の屈折率は外部電圧によって変わるので、液晶レンズ174を経由して第2対物レンズ175に入射される光の収斂/発散程度が変わり、また第2対物レンズ175に入射される光の直径が変更される。このように液晶レンズ174をオン/オフさせることによって第2対物レンズ170の開口数を調節できる。
1/4波長板175と第2対物レンズ170との間に配されうる。液晶レンズ174の屈折率は外部電圧によって変わるので、液晶レンズ174を経由して第2対物レンズ175に入射される光の収斂/発散程度が変わり、また第2対物レンズ175に入射される光の直径が変更される。このように液晶レンズ174をオン/オフさせることによって第2対物レンズ170の開口数を調節できる。
図10A及び図10Bを参照するに、液晶レンズ174をオン/オフさせることによって、第2対物レンズ170は、記録時の開口数は第2対物レンズ170の再生時の開口数より小さい。このように第2対物レンズ170は、記録時の開口数を相対的に小さくすることで、ホログラフィック情報記録媒体190内に記録される記録マークM、すなわち、ホログラムの回折効率が高くなって、再生時の信号品質の向上を期待することができる。
図11は、本発明のさらに他の実施形態によるホログラフィック情報記録/再生装置の光学的構成を概略的に示す図であり、図12は、図11のホログラフィック情報記録/再生装置の動作を説明する図である。図11及び図12を参照するに、本実施形態のホログラフィック情報記録/再生装置は、ホログラフィック情報記録媒体190に情報を記録し、かつ記録された情報を再生する装置であって、集束光学系の開口数を調節する手段である第2対物レンズ171、172と稼動型反射部材137とを除外した残りの光学的構成は、図1ないし図6を参照して前述した実施形態と実質的に同一である。前述した実施形態と同じ参照番号は同じ構成要素を表し、説明は省略する。
本実施形態の光ピックアップ103は、第2対物レンズ171、172の開口数を調節するために、前述した実施形態の開口可変素子173(図1)、ビーム拡張器156(図7)または液晶レンズ174(図9)の代わりに、2個の第2対物レンズ171、172を採用する。2個の第2対物レンズ171、172は、記録用の第2対物レンズ171と再生用の第2対物レンズ172とに分けることができる。この時、記録用の第2対物レンズ171の開口数は、再生用の第2対物レンズ172の開口数より小さく設計される。
一方、稼動型反射部材137は、記録時/再生時にその位置が動く反射部材であって、外部の動力源により機構的に駆動できる。記録用の第2対物レンズ171と再生用の第2対物レンズ172とは並んで配列され、稼動型反射部材137は、記録時に記録用の第2対物レンズ171で参照光L2の光路をガイドし、再生時に再生用の第2対物レンズ172で再生光L2i´の光路をガイドするために、記録用の第2対物レンズ171と再生用の第2対物レンズ172との間でB方向に移動する。本実施形態は、第2対物レンズ171、172と第2
1/4波長板175、176とを記録用と再生用とに分けて配置しているが、これに限定されるものではない。たとえば、1/4波長板は参照光L2と再生光L2i´との共通の光路上に配置させることができ、または第2焦点可変ユニット153を記録用と再生用とに分けて配置させてもよい。本実施形態は、記録時と再生時にそれぞれ別途の第2対物レンズ171、172を用意して、記録時の開口数を相対的に小さくすることで、ホログラフィック情報記録媒体190内に記録される記録マークM、すなわち、ホログラムの回折効率が高くなって、再生時の信号品質の向上を期待することができる。
1/4波長板175、176とを記録用と再生用とに分けて配置しているが、これに限定されるものではない。たとえば、1/4波長板は参照光L2と再生光L2i´との共通の光路上に配置させることができ、または第2焦点可変ユニット153を記録用と再生用とに分けて配置させてもよい。本実施形態は、記録時と再生時にそれぞれ別途の第2対物レンズ171、172を用意して、記録時の開口数を相対的に小さくすることで、ホログラフィック情報記録媒体190内に記録される記録マークM、すなわち、ホログラムの回折効率が高くなって、再生時の信号品質の向上を期待することができる。
図13は、本発明のさらに他の実施形態によるホログラフィック情報記録/再生装置の光学的構成を概略的に示す図である。図13を参照するに、本実施形態のホログラフィック情報記録/再生装置は、断面に光が照射されるホログラフィック情報記録媒体290に情報を記録し、記録された情報を再生する装置であって、ホログラフィック情報記録媒体290に光を照射し、照射された光を受光する光ピックアップ200と回路部(図示せず)とを備える。
光ピックアップ200は、光源110、コリメートレンズ120、偏光変換素子125、第1及び第2光路分離素子230、234、第1及び第2反射部材232、236、シャッター140、焦点制御ユニット250、ビーム拡張器256、1/4波長板175、対物レンズ270、及び光検出器180を備える。さらに、光ピックアップ200には、サーボ実行のためのサーボ光学系(図示せず)がさらに設けられうる。本実施形態の光学部材のうち、図1を参照して説明したホログラフィック情報記録/再生装置の光学部材と実質的に同じ光学部材は同じ参照符号を付け、それについての詳細な説明は省略する。
第1光路分離素子230で分岐された信号光L1と参照光L2とは、相異なる光路を経て第2光路分離素子234で合わせられる。第1及び第2光路分離素子230、234間の信号光L1の光路には、第1反射部材232、シャッター240及び焦点制御ユニット250が配され、第1及び第2光路分離素子230、234間の参照光L2の光路には、ビーム拡張器256及び第2反射部材236が配される。
記録時、第1光路分離素子230で分岐された信号光L1は、第1反射部材232、シャッター140、焦点制御ユニット250を経て第2光路分離素子234に入射され、第1光路分離素子230で分岐された参照光L2は、ビーム拡張器256と第2反射部材236とを経て第2光路分離素子234に入射される。一方、再生時に第1光路分離素子230で分岐された再生光のうち、信号光L1の光路に沿う光はシャッター240により遮断され、第1光路分離素子230で分岐された再生光のうち、参照光L2の光路に沿う光のみホログラフィック情報記録媒体290に入射される。
図14A及び図14Bを参照するに、ビーム拡張器256は、第1ないし第3リレイレンズ257、258、259を備え、たとえば、第2リレイレンズ258の位置をA方向に可変させることによってビーム拡張器256を経由する光の直径を調節できる。ビーム拡張器256は、記録時に経由する光の直径を相対的に小さくし、再生時に経由する光の直径を相対的に大きくすることができる。前述するように、対物レンズ270に入射される光の直径が変われば、対物レンズ270の開口数が変わる。すなわち、対物レンズ170は、記録時の開口数が再生時の開口数より小さくなり、これにより記録マークの回折効率が高くなって、再生時の信号品質の向上を期待することができる。
図15A及び図15Bは、それぞれホログラフィック情報記録媒体290に記録マークMが形成されることと、形成された記録マークMを再生することとを示す。本実施形態に適したホログラフィック情報記録媒体290は、基板291、反射層292、記録層294、及びカバー層295が順次に配された構成を持つ断面照射型媒体である。記録層294と反射層292との間には、スペース層293がさらに設けられうる。カバー層295は透明な媒質であって、信号光L1と参照光L2または再生光L2i´が入射される。スペース層293は、反射層292に反射されて集束される信号光L1に対して焦点と反射層292との距離を確保するための層である。
記録時に信号光L1は、記録層の一焦点に直ちに焦点を結び、参照光L2は、反射層292に反射された後、前記信号光L1の焦点を結んだ位置と同じ位置に焦点を結ぶ。このように信号光L1と参照光L2とが焦点を結ぶ位置には干渉紋が生じて、単位ビットの情報を入れたホログラム、すなわち、記録マークMが形成される。本実施形態のホログラフィック情報記録媒体290は、閾値反応を持つ光反応性物質で記録層294を形成する。このように閾値反応を持つ光反応性物質で記録層294を形成することによって、記録時の対物レンズ270の開口数が小さくなっても、記録マークMの大きさ自体は再生時に照射される再生光L2i´の回折限界ほどに形成できる。このように対物レンズ270の記録時の開口数を小さくすることで、記録マークMの回折効率を高めることができる。一方、再生時対物レンズ270の開口数は前記記録マークMの大きさに合わせて大きくすることで、記録マークMを正しく読み込めるようにする。
本実施形態で、対物レンズ270の開口数を可変させるために、参照光L2の経路にビーム拡張器256を配したが、信号光L1の経路に位置した焦点制御ユニット250と参照光L2の経路に位置したビーム拡張器256との位置を入れ替えることができ、さらに、信号光L1及び参照光L2の経路にともにビーム拡張器を配してもよい。
図16は、本発明のさらに他の実施形態によるホログラフィック情報記録/再生装置の光学的構成を概略的に示す図であり、図17A及び図17Bは、図16のホログラフィック情報記録/再生装置の動作を説明する図である。図16を参照するに、本実施形態のホログラフィック情報記録/再生装置はホログラフィック情報記録媒体290に情報を記録し、記録された情報を再生する装置であって、集束光学系の開口数を調節する手段である液晶レンズ274を除外した残りの光学的構成は、図13ないし図15を参照して前述した実施形態と実質的に同一である。前述した実施形態と同じ参照番号は同じ構成要素を表し、説明は省略する。
本実施形態の光ピックアップ201は、対物レンズ270の開口数を調節するために、前述した実施形態のビーム拡張器256(図13)の代わりに液晶レンズ274を採用する。液晶レンズ274は、対物レンズ270に隣接して配され、たとえば、1/4波長板275と対物レンズ270との間に配されうる。液晶レンズ274の屈折率は外部電圧によって変わるので、液晶レンズ274を経由して対物レンズ275に入射される光の収斂/発散程度が変わり、また対物レンズ275に入射される光の直径が変更される。このように液晶レンズ274をオン/オフさせることによって、対物レンズ270の開口数を調節できる。
図17A及び図17Bを参照するに、液晶レンズ274をオン/オフさせることによって、対物レンズ270の記録時の開口数は、対物レンズ270の再生時の開口数より小さい。このように対物レンズ270は、記録時の開口数を相対的に小さくすることで、ホログラフィック情報記録媒体290内に記録される記録マークM、すなわち、ホログラムの回折効率が高くなって、再生時の信号品質の向上を期待することができる。
本実施形態は、液晶レンズ274を利用して対物レンズ270の開口数を変更させているが、これに限定されるものではない。例えば、液晶レンズ274の代わりに、図1を参照して説明した実施形態の開口可変素子を採用することによって、対物レンズ270の開口数を変更させることもできる。
図18は、本発明のさらに他の実施形態によるホログラフィック情報記録/再生装置の光学的構成を概略的に示す図であり、図19は、図18のホログラフィック情報記録/再生装置の動作を説明する図である。図18及び図19を参照するに、本実施形態のホログラフィック情報記録/再生装置は、ホログラフィック情報記録媒体290に情報を記録し、記録された情報を再生する装置であって、集束光学系の開口数を調節する手段である対物レンズ271、272と稼動型反射部材237とを除外した残りの光学的構成は、図13ないし図15を参照して前述した実施形態と実質的に同一である。前述した実施形態と同じ参照番号は同じ構成要素を表し、説明は省略する。
本実施形態の光ピックアップ202は、対物レンズ271、272の開口数を調節するために、前述した実施形態のビーム拡張器256(図13)または液晶レンズ274(図16)の代わりに、2個の対物レンズ271、272を採用する。2個の対物レンズ271、272は、記録用対物レンズ271と再生用対物レンズ272とに分けることができる。この時、記録用対物レンズ271の開口数は、再生用対物レンズ272の開口数より小さく設計される。
一方、稼動型反射部材237は、記録時/再生時にその位置が動く反射部材であって、外部の動力源により機構的に駆動される。記録用対物レンズ271と再生用対物レンズ272とは並んで配列され、稼動型反射部材237は、記録時に記録用対物レンズ271で参照光L2の光路をガイドし、再生時に再生用対物レンズ272で再生光L2i´の光路をガイドするために、記録用対物レンズ271と再生用対物レンズ272との間でD方向に移動する。本実施形態は、対物レンズ271、272と1/4波長板275、276とを記録用と再生用とに分けて配置しているが、これに限定されるものではない。たとえば、1/4波長板は、参照光L2と再生光L2i´との共通の光路上に配置させることができる。本実施形態は、記録時と再生時とにそれぞれ別途の対物レンズ271、272を用意して記録時の開口数を相対的に小さくすることで、ホログラフィック情報記録媒体290内に記録される記録マークM、すなわち、ホログラムの回折効率が高くなって、再生時の信号品質の向上を期待することができる。
このような本発明のホログラフィック情報記録/再生装置及び方法は、理解を助けるために図面に示した実施形態を参考に説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これより多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解できるであろう。たとえば、前述した実施形態では記録時と再生時とに相異なる値の光ピックアップ集束光学系の開口数を持たせるために、開口可変部材、ビーム拡張器、または液晶レンズを採用するか、開口数の異なる別途の対物レンズを選択的に使用できる構成を例として説明したが、本発明はこれらの具体的な例に限定されるものではない。光ピックアップ集束光学系で開口数を異ならせるその他の多様な変形例が採用できる。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲により定められねばならない。
本発明は、ホログラフィック情報記録/再生装置関連の技術分野に好適に用いられる。
100 光ピックアップ
110 光源
120 コリメートレンズ
125 偏光変換素子
130 光路分離素子
132、134、136 第1ないし第3反射部材
140 シャッター
150、153 第1及び第2焦点可変ユニット
151、152 第1及び第2リレイレンズ
154、155 第3及び第4リレイレンズ
160 第1対物レンズ
165 第1 1/4波長板
170 第2対物レンズ
173 開口可変素子
175 第2 1/4波長板
180 光検出器
190 ホログラフィック情報記録媒体
L1 信号光
L2 参照光
L2r´ 再生光
110 光源
120 コリメートレンズ
125 偏光変換素子
130 光路分離素子
132、134、136 第1ないし第3反射部材
140 シャッター
150、153 第1及び第2焦点可変ユニット
151、152 第1及び第2リレイレンズ
154、155 第3及び第4リレイレンズ
160 第1対物レンズ
165 第1 1/4波長板
170 第2対物レンズ
173 開口可変素子
175 第2 1/4波長板
180 光検出器
190 ホログラフィック情報記録媒体
L1 信号光
L2 参照光
L2r´ 再生光
Claims (15)
- ホログラフィック情報記録媒体に光を照射し、照射された光を受光する光ピックアップを備えたホログラフィック情報記録/再生装置において、
前記光ピックアップは、記録時の開口数が再生時の開口数より低い集束光学系を持つことを特徴とするホログラフィック情報記録/再生装置。 - 前記集束光学系は、記録時の開口数をNA1、再生時の開口数をNA2とする時、下記の数式を満たすことを特徴とする請求項1に記載のホログラフィック情報記録/再生装置:
1/4≦NA1/NA2<1。 - 前記集束光学系は、
対物レンズと、
前記対物レンズに入射される光の直径を調節できるように、開口のサイズが可変される開口可変素子と、を備えることを特徴とする請求項1または2に記載のホログラフィック情報記録/再生装置。 - 前記集束光学系は、
対物レンズと、
前記対物レンズに入射される光の直径が調節されるように倍率が調節されるビーム拡張器と、を備えることを特徴とする請求項1または2に記載のホログラフィック情報記録/再生装置。 - 前記集束光学系は、
対物レンズと、
入射される光の直径を能動的に調節できる能動型液晶素子と、を備えることを特徴とする請求項1または2に記載のホログラフィック情報記録/再生装置。 - 前記集束光学系は、
記録用開口を持つ記録用光学部材と、
前記記録用光学部材の開口数より大きい開口数を持つ再生用光学部材と、を備え、記録及び再生時に前記記録用光学部材と前記再生用光学部材とを選択的に利用することを特徴とする請求項1または2に記載のホログラフィック情報記録/再生装置。 - 前記集束光学系は、記録時に参照光の光路を前記記録用光学部材に向かわせ、再生時に参照光の光路を前記再生用光学部材に向かわせる光路変換部材をさらに備えることを特徴とする請求項6に記載のホログラフィック情報記録/再生装置。
- 前記記録用光学部材は記録用対物レンズであり、前記再生用光学部材は再生用対物レンズであることを特徴とする請求項6に記載のホログラフィック情報記録/再生装置。
- 前記光ピックアップは、記録時にホログラフィック情報記録媒体の両面にそれぞれ信号光と参照光とを照射する第1及び第2集束光学系を備え、
前記第2集束光学系は、記録時の開口数が再生時の開口数より低いことを特徴とする請求項1ないし8のうちいずれか一項に記載のホログラフィック情報記録/再生装置。 - 前記光ピックアップは、記録時にホログラフィック情報記録媒体の断面に信号光と参照光とを照射することを特徴とする請求項1ないし9のうちいずれか一項に記載のホログラフィック情報記録/再生装置。
- ホログラフィック情報記録媒体に照射される参照光及び信号光の焦点深度をそれぞれ制御する第1及び第2焦点制御ユニットをさらに備え、複数層で情報を記録することを特徴とする請求項1ないし10のうちいずれか一項に記載のホログラフィック情報記録/再生装置。
- ホログラフィック情報記録媒体に情報を記録し、記録された情報を再生する方法において、
記録時に低い開口数を持つ集束光学系を利用して情報を記録し、
再生時に高い開口数を持つ集束光学系を利用して情報を読み込むことを特徴とするホログラフィック情報記録/再生方法。 - 前記集束光学系は、記録時の開口数は、再生時の開口数の1/4倍〜1倍であることを特徴とする請求項1に記載のホログラフィック情報記録/再生方法。
- 前記集束光学系の対物レンズに入射される光の直径を調節することによって、開口数を調節することを特徴とする請求項12または13に記載のホログラフィック情報記録/再生方法。
- 前記集束光学系は、開口数の相対的に低い記録用光学部材と開口数の相対的に大きい再生用光学部材とを備え、
記録時に前記記録用光学部材を利用して情報を記録し、再生時に前記再生用光学部材を利用して情報を読み込むことを特徴とする請求項12または13に記載のホログラフィック情報記録/再生方法。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080068348A KR100965890B1 (ko) | 2008-07-14 | 2008-07-14 | 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치 및 방법 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010020892A true JP2010020892A (ja) | 2010-01-28 |
Family
ID=41056733
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009162074A Pending JP2010020892A (ja) | 2008-07-14 | 2009-07-08 | ホログラフィック情報記録/再生装置及び方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8059516B2 (ja) |
EP (1) | EP2146346A1 (ja) |
JP (1) | JP2010020892A (ja) |
KR (1) | KR100965890B1 (ja) |
CN (1) | CN101630512A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI557736B (zh) * | 2010-12-29 | 2016-11-11 | 奇異電器公司 | 記錄資料於全像磁碟之方法及系統 |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110096653A1 (en) * | 2009-10-27 | 2011-04-28 | Panasonic Boston Laboratory | Micro-holographic data storage system and method |
EP2333772A1 (en) * | 2009-12-07 | 2011-06-15 | Thomson Licensing | Method and apparatus for reading from and/or writing to an optical recording medium |
US8254235B2 (en) * | 2010-03-31 | 2012-08-28 | General Electric Company | System and method for transfer of data stored in holographic storage medium |
US8619533B1 (en) * | 2012-07-31 | 2013-12-31 | General Electric Company | Holographic data storage medium and an associated method thereof |
US9948852B2 (en) * | 2013-03-15 | 2018-04-17 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Intelligent manual adjustment of an image control element |
KR102200257B1 (ko) * | 2016-09-06 | 2021-01-11 | 에이에스엠엘 홀딩 엔.브이. | 검사 시스템에서의 포커싱을 위한 디바이스 및 방법 |
CN109188700B (zh) * | 2018-10-30 | 2021-05-11 | 京东方科技集团股份有限公司 | 光学显示系统及ar/vr显示装置 |
CN110992990A (zh) * | 2019-10-18 | 2020-04-10 | 北京理工大学深圳研究院 | 一种衍射相位式全息存储装置 |
WO2023106438A1 (ko) * | 2021-12-07 | 2023-06-15 | 한국전자기술연구원 | 진동이 없고 노출 시간 조절이 가능한 기계식 셔터를 이용한 홀로그래픽 프린터 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0652549A (ja) * | 1992-07-29 | 1994-02-25 | Sanyo Electric Co Ltd | 光学式再生装置 |
WO2004102542A1 (ja) * | 2003-05-13 | 2004-11-25 | Optware Corporation | 光情報記録、再生装置及び方法 |
JP2006106734A (ja) * | 2004-09-28 | 2006-04-20 | General Electric Co <Ge> | ホログラフィック記録およびホログラフィック検索の方法および装置 |
JP2008071435A (ja) * | 2006-09-14 | 2008-03-27 | Sony Corp | 光ディスク装置及び焦点位置制御方法 |
JP2009277292A (ja) * | 2008-05-14 | 2009-11-26 | Sony Corp | 光情報記録装置及び光ピックアップ |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1327423C (zh) | 1998-11-09 | 2007-07-18 | 松下电器产业株式会社 | 光信息处理装置和光学元件 |
JP2000149308A (ja) | 1998-11-09 | 2000-05-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光ディスク装置 |
KR20030095437A (ko) * | 2002-06-10 | 2003-12-24 | 삼성전자주식회사 | 반복 기록 특성을 향상시킬 수 있는 기록 장치 및 방법 |
JP2007317313A (ja) | 2006-05-26 | 2007-12-06 | Tdk Corp | 光ディスク、光ディスクの再生方法及びシステム |
US9164480B2 (en) | 2006-12-14 | 2015-10-20 | General Electric Company | Holographic data storage device and method of making |
KR101416230B1 (ko) | 2007-09-17 | 2014-07-16 | 삼성전자주식회사 | 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치, 기록/재생 방법 및홀로그래픽 정보 저장매체 |
-
2008
- 2008-07-14 KR KR1020080068348A patent/KR100965890B1/ko not_active IP Right Cessation
-
2009
- 2009-06-29 CN CN200910150957A patent/CN101630512A/zh active Pending
- 2009-07-08 JP JP2009162074A patent/JP2010020892A/ja active Pending
- 2009-07-13 EP EP09165312A patent/EP2146346A1/en not_active Withdrawn
- 2009-07-13 US US12/501,595 patent/US8059516B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0652549A (ja) * | 1992-07-29 | 1994-02-25 | Sanyo Electric Co Ltd | 光学式再生装置 |
WO2004102542A1 (ja) * | 2003-05-13 | 2004-11-25 | Optware Corporation | 光情報記録、再生装置及び方法 |
JP2006106734A (ja) * | 2004-09-28 | 2006-04-20 | General Electric Co <Ge> | ホログラフィック記録およびホログラフィック検索の方法および装置 |
JP2008071435A (ja) * | 2006-09-14 | 2008-03-27 | Sony Corp | 光ディスク装置及び焦点位置制御方法 |
JP2009277292A (ja) * | 2008-05-14 | 2009-11-26 | Sony Corp | 光情報記録装置及び光ピックアップ |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI557736B (zh) * | 2010-12-29 | 2016-11-11 | 奇異電器公司 | 記錄資料於全像磁碟之方法及系統 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20100008206A1 (en) | 2010-01-14 |
US8059516B2 (en) | 2011-11-15 |
EP2146346A1 (en) | 2010-01-20 |
CN101630512A (zh) | 2010-01-20 |
KR100965890B1 (ko) | 2010-06-24 |
KR20100007633A (ko) | 2010-01-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2010020892A (ja) | ホログラフィック情報記録/再生装置及び方法 | |
JP4267407B2 (ja) | ホログラフィック記録媒体、その製造方法、ホログラフィック記録再生システム | |
US7859955B2 (en) | Apparatus for recording/reproducing holographic data and method of adjusting position of recording layer | |
JP3944501B2 (ja) | ホログラム記録再生装置およびホログラム記録再生方法 | |
KR20090072449A (ko) | 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치 | |
JP4748043B2 (ja) | 光記録装置、光記録方法、記録媒体及び再生方法 | |
KR20090076604A (ko) | 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치 | |
KR101416230B1 (ko) | 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치, 기록/재생 방법 및홀로그래픽 정보 저장매체 | |
JP2010091957A (ja) | 記録再生装置、偏光方向制御方法 | |
JP2010067340A (ja) | 光ディスクに対する記録/再生装置及び方法 | |
US7236442B2 (en) | Holographic recording/reproducing apparatus and reproducing apparatus for holographically recorded information | |
JP4060813B2 (ja) | ホログラフィック記録装置、ホログラフィック再生装置、及びマスク | |
JP2019053793A (ja) | ホログラム再生方法およびホログラム再生装置 | |
JP2007025417A (ja) | ホログラム記録装置及び方法 | |
US8699310B2 (en) | Optical information recording medium, optical information recording/reproducing device and optical information recording/reproducing method | |
JP2010067339A (ja) | 光ディスクに対する記録/再生方法及び装置 | |
JP2010135054A (ja) | ホログラフィック情報記録方法及びホログラフィック情報記録/再生装置 | |
JP2009020134A (ja) | ホログラム素子、ホログラム素子作製装置、ホログラム素子作製方法、およびホログラム再生装置 | |
US8270051B2 (en) | Method of recording holographic information using hologram mark and homogeneous mark | |
US20090046559A1 (en) | Holographic information storage medium, and method and apparatus for recording/reproducing holographic information using the same | |
JP2008175925A (ja) | 光情報記録再生装置および光記録媒体 | |
JP2006154444A (ja) | ホログラム記録媒体、ホログラム記録装置、およびホログラム記録方法 | |
KR20090017387A (ko) | 홀로그래픽 정보 저장매체와, 이를 이용한 홀로그래픽 정보기록/재생 장치 및 방법 | |
JP2007242145A (ja) | 情報記録装置および情報再生装置 | |
JP5278334B2 (ja) | 光学的情報記録再生装置および光ヘッド装置、光学的情報記録再生方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120627 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130530 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20131203 |